chemoautotrofe

Chemoautotrofi sono organismi in grado di crescere autotroficamente ottenendo energia dall’ossidazione di sostanze inorganiche, invece della luce, e fissando CO2 come principale fonte di carbonio. In questo modo svolgono un ruolo di produttori primari in ambienti oscuri o estremi, contribuendo ai cicli biogeochimici attraverso l’accumulo di materia organica a partire da sorgenti energetiche inorganiche.

Le fonti di energia per i chemoautotrofi includono ammoniaca e ammonio (NH3/NH4+), nitrito (NO2-), composti dello zolfo ridotti come H2S e zolfo elementare (S0) o tetratosolfati, ferroso Fe2+ e idrogeno molecolare H2. Queste fonti energetiche sono ossidate per liberare energia necessaria alla crescita, mentre il carbonio viene fissato sotto forma di CO2.

Le vie di fissazione del carbonio variano tra i gruppi: molte chemoautotrofi utilizzano il ciclo di Calvin-Benson, altre organismi impiegano il ciclo del percorso inverso dell’acido citrato (reverse TCA cycle) e, in alcune specie anaerobe, la via riduttiva dell’acetil-CoA (via Wood–Ljungdahl). Alcuni chemosintetici possono impiegare più di una via a seconda delle condizioni ambientali.

Esempi comuni includono batteri nitrificanti come Nitrosomonas (ammoniaca-oxidanti) e Nitrobacter (nitrito-oxidanti), batteri ossidatori dello zolfo come Thiobacillus e Acidithiobacillus, e batteri ossidatori di idrogeno o di ferro come Hydrogenobacter e Acidithiobacillus ferrooxidans. Anche alcune archee presentano metabolismo chetoautotrofo, particolarmente in ambienti estremi o anaerobici.

Gli habitat tipici sono ambienti sotterranei, sorgenti idrotermali, fiumi e laghi con bassa disponibilità di luce o condizioni estreme. Sul lungo termine, i chemoautotrofi supportano reti trofiche non basate sulla fotosintesi e influenzano significativamente i cicli dell’azoto, dello zolfo e del ferro.